虚拟实验在初中物理实验教学中的应用策略研究

刘书娟

【内容摘要】随着现代化社会信息技术的发展，多媒体技术也逐步走进课堂。在初中物理的教学中，虚拟实验弥补了真实实验操作中存在的器材缺乏、器具老化等问题，把计算机技术充分应用到教学中来，不仅对提高了学生的学习热情，更让学生通过虚拟实验能够全方位地仔细观察每一个实验的具体细节，提高学习效率。

【关键词】虚拟实验 物理实验 信息技术 教学质量

初中物理的教学离不开实验的操作，在传统教学中，教师常常会因为某个实验器具或者实验装置的缺漏而拖缓甚至停止实验，这种现象严重降低了课堂质量和课堂效率。而虚拟实验却不受任何条件的制约，教师可以运用多媒体给学生全方位地演示每一个实验步骤以及每一个实验细节的详细过程，极大推动了教学效率的提高。

一、虚拟实验为每一位学生提供了观察的空间

虚拟实验以一种特殊的形式将物理实验全面、细致地通过计算机技术展现出来，在多媒体教学中，教师利用虚拟实验教学不仅能够避免实际实验操作的差错，更重要的是让班级里的每一个学生都能够观看到多媒体设备上的虚拟实验过程，减少了后排学生在实验过程中难以观察的情况，因此虚拟实验为每一位学生都提供了可视的空间，增强了教育的公平性和一致性，保证了每一个学生都能够享受到同样的教学待遇，也为学生的学习积极性提高提供了渠道。

在传统的人工物理实验中，由于人员操作时要顾及到口头表达、思维聚集、手头操作等多方面的问题，不加以小心变回让实验操作人员毁坏实验，导致实验的失败，从而降低了教学效率。而虚拟实验避免了这一现象，多媒体放映可以通过回放、慢放、快放等形式进行多角度地放映，因此学生观察实验便又有了一个观察的空间。通过回放和慢放能够细化实验步骤，如果学生对哪一环节的内容还未了解透彻，就可以通过这样的途径来进行，每一个学生通过虚拟实验的慢镜头也能够重复巩固物理知识，较强自己对知识的理解和记忆，这也是一种学习的有效方法。因此虚拟实验能够对每一名学生的平等学习提供观察空间，让他们更加认真地去探索物理知识。

二、对重难点知识的着重关注

虚拟实验因为其具有信息技术的特殊性，使得它在放映物理实验时能够暂停、快进、快退，这些功能就为学生的学习提供了有效的途径。比如在讲解苏教版初中物理“电流”这一知识时，其中的“电流方向判断”和“电流大小计算”就是一个重要的部分。而电流无法再导体中察觉，也无法触摸，所以对于初中生来说，电流是一个比较抽象和难以理解的概念，于是学生在电学的学习中也会常常出错。教材中虽然也有许多电路图和相关的插图，但由于没有直观性的性质导致学生不能感受到电荷流动。而虚拟实验却能够解决这一缺陷，在多媒体技术中，Flash可以便捷地做出导线的正极、负极电荷流动图像，并且能够把电流的流动过程详细地展示出来，这就给学生理解电流知识提供了一个的画面，学生通过Flash的运动画面就能够体会到电流的流动状况。从而一些重难点知识也可以轻而易举地解决了，并且在观察虚拟实验时，学生的直观感受也能够激起学习欲望，提高课堂注意力。

除此外，多媒体的表现途径有着多样性特点，动画设计、视频制作等都是非常常见的方法。在讲解苏教版初中物理“浮力”这一内容时，有关船闸开关和水位升降问题也是一个重难点知识。教师可以就可以通过动画制作来绘制出船闸开关与水位高低情况的动画图，当学生观看后能够明白当船闸打开时，水位下降，船所受到的浮力也会相应的变化。所以虚拟实验不仅让物理学习更加生动形象，也让学生能够真正掌握物理学习中的重难点知识。

三、虚拟实验能够避免实验差错

在传统实验中，很多学生由于对实验器材了解不足，又由于好奇心极强，在使用过程中容易对器材造成极大的伤害，这对于实验教学来说是一个极大的隐患。如何器材有一定的伤害性，则会学生造成不良后果。比如酒精灯的使用不当就会是产生烫伤现象，这是非常恶劣的后果。又例如在学习苏教版初中物理的“电路”学习过程中，学生在进行电路连接的实验时，如果连接错误甚至会造成触电现象。所以虚拟实验在物理教学中是非常必要的，教师甚至可以应用有关电脑软件给学生模拟一个实验环境，比如学生在做电路连接时，如果连接错误，软件就会警告学生出错，并且给学生三次更正的机会。这样就能够避免学生不懂得实验器材而导致身体伤害的现象，并且在这种模拟的实验中，学生不仅能够加强自己对错误的关注，更能够让学生从错误中汲取教训，从而学习到正确的操作方法，加深自己的印象。当在生活实际中要利用到物理现象时，就能够避免因为实验掌握不透彻而导致的不良后果这样的结果的了。在平时的实验教学中，教师也要注重学生对学生进行实验规范的讲解，先通过理论教导来警醒学生在实验过程中不要犯错误。